DE3939821A1 - Spannvorrichtung fuer endlose antriebsmittel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für endlose Antriebsmit­ tel, insbesondere für einen Zahnriementrieb, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine gattungsgemäße Spannvorrichtung zeigt beispielsweise die DE-OS 37 17 125 an einem Nockenwellenantrieb einer Brennkraftmaschine. Dabei ist an der Zugseite des Zahnriemens ein Führungsrad und auf der zugent­ lasteten Seite eine Spanneinrichtung mit einem federnd vorgespanntem Spannrad angeordnet. Die Spanneinrichtung stellt einen störungsfreien Betrieb mit ausreichender Zahnriemenspannung und erforderlichem Längen­ ausgleich sicher, solange die reguläre Antriebsrichtung beibehalten wird. Beim Abstellen der Brennkraftmaschine kann es aber vorkommen, daß diese kurzzeitg "zurückschlägt" bzw. kurz vor deren Stillstand ein Ge­ gendrehmoment erfährt und entgegen der Antriebsrichtung ausdreht. Dies führt zu einer Umkehrung der Belastungsrichtung am Zahnriemen, wobei nunmehr der Spanneinrichtung kurzzeitig die dynamische Zugbelastung entgegenwirkt. Dies kann dazu führen, daß die Zahnriemenspannung auf der nunmehr zugentlasteten Seite gegen Null wird und gegebenenfalls durch die daraus resultierende Zahnriemenlose auf einem der Zahnriemen­ räder überspringt.

Aufgabe der Erfindung ist es, die gattungsgemäße Spannvorrichtung mit einfachen Mitteln derart weiterzubilden, daß Antriebsmittellosen bzw. ein Überspringen mit Sicherheit vermieden sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbil­ dungen der Erfindung sind den weiteren Patentansprüchen entnehmbar.

Erfindungsgemäß ist auf der Zugseite des Antriebsmittels ein zweites federnd vorgespanntes Spannmittel vorgesehen, dessen Spannkraft F₂ F₁ ist. D. h., daß dieses Spannmittel im regulären Betrieb in der defi­ nierten Antriebsrichtung nicht wirksam ist, hingegen bei einem Rich­ tungswechsel durch die federnde Vorspannung eine Antriebsmittellose auf der nunmehr zugentlasteten Seite vermeidet.

Bevorzugt wird dabei gemäß Anspruch 2 vorgeschlagen, F₂ < F₁ auszulegen und einen festen Anschlag vorzusehen, so daß die Vorspannkraft F₂ eine innere Kraft bildet, die bei regulärer Antriebsrichtung und Antriebsbe­ lastung nicht zur Wirkung kommt. Dadurch ist, wie beispielsweise bei Steuerungsantrieben bei Brennkraftmaschinen erforderlich, eine genaue Phasenzuordnung zwischen antreibendem und getriebenen Antriebselementen (Kurbelwelle zu Nockenwelle) sichergestellt. Andererseits überwindet die Kraft F2 des Spannmittels eine Antriebsmittellose bei einer Zugent­ lastung durch Antriebsrichtungsumkehr (Rückschlag).

Die Spannmittel können gemäß Anspruch 3 in an sich bekannter Weise Spannräder sein, wobei die erste Spanneinrichtung zur Vermeidung von Schwingungen des Antriebsmittels, beispielsweise einem Zahnriemen, mit einem Schwingungsdämpfer versehen ist. Als Schwingungsdämpfer kann in bekannter Weise ein hydraulischer Dämpfer dienen. Ferner kann zur Ver­ meidung von Geräuschen an dem zweiten Spannmittel der feste Anschlag einen gummielastischen Puffer aufweisen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt eine Draufsicht auf einen Steuerungsantrieb einer Brennkraftmaschine mit einem Zahnriemen, einer ersten regulären Spanneinrichtung und einem zweiten Spannelement mit festem Anschlag.

Der Zahnriementrieb 10 als Steuerungsantrieb für eine nicht darge­ stellte Brennkraftmaschine weist ein erstes Zahnriemenrad 12 auf, wel­ ches auf der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine sitzt und über einen Zahnriemen 14 als endloses Antriebsmittel zwei Nockenwellen bzw. deren Zahnriemenräder 16, 18 in der durch den Pfeil 20 angezeigten Antriebs­ richtung antreibt.

Als erste Spanneinrichtung 22 ist ein auf das zugentlastete Trum des Zahnriemens 14 einwirkendes Spannrad 23 vorgesehen, welches auf einer Stange 25 drehbar gelagert ist. Die Stange 25 ist an einem hydrauli­ schen Teleskop-Schwingungsdämpfer 24 befestigt, der andererseits an einer mit dem Gehäuse der Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) über Schrauben 28, 30 verschraubten Konsole 26 gehalten ist. Um den Schwin­ gungsdämpfer 24 herum ist eine Schraubendruckfeder 32 angeordnet, die sich an der Konsole 26 und an einem an der Stange 25 befestigten Feder­ teller 34 abstützt. Die Schraubendruckfeder 32 spannt den Zahnriemen 14 mit einer Kraft F₁ vor, während der Schwingungsdämpfer 24 zur Führung der Stange 25 bzw. des Spannrades 23 und zur Unterdrückung von Schwin­ gungen des Zahnriemens 14 dient.

Auf das zugbelastete Trum des Zahnriemens 14 wirkt als zweites Spann­ mittel ein Spannrad 36, welches über eine Stange 38 verschiebbar in einer Hülse 39 einer Konsole 40 geführt ist. Die Konsole 40 ist über Schrauben 42, 44 mit dem Gehäuse der Brennkraftmaschine verschraubt. An der Stange 38 ist ein Federteller 46 befestigt, auf den eine an der Konsole 40 abgestützte Schraubendruckfeder 48 eine Vorspannung mit einer Kraft F₂ ausübt. Zwischen der Stange 38 und einem Anschlag 50 an der Konsole 40 ist ein gummielastischer Puffer 52 vorgesehen.

Die beiden Schraubendruckfedern 32, 48 sind so ausgelegt, daß die Vor­ spannkraft F₁ der Spanneinrichtung 22 die Vorspannkraft F₂ auf die Stange 38 und das Spannrad 36 übersteigt. Dadurch wird durch die größe­ re Vorspannkraft der Spanneinrichtung 22 das Spannrad 36 mit der Stange 38 auf der Zeichnung nach rechts gegen den Gummipuffer 52 bzw. den An­ schlag 50 angelegt, wodurch die Vorspannkraft der Schraubendruckfeder 48 eine innere, im regulären Antriebsbetrieb nicht wirksame Kraft bil­ det.

Bei einem kurzzeitigen Wechsel der Antriebsrichtung, beispielsweise beim Abstellen der Brennkraftmaschine bei einem sogenannten Zurück­ schlagen, überwiegt die von dem Zahnriemen 14 auf die Spanneinrichtung 22 ausgeübte dynamische Kraft die Vorspannkraft F₁, wodurch auf der nunmehr zugentlasteten Seite eine Zahnriemenlose entstehen würde. Dies wird jedoch durch die Vorspannkraft F₂ der Schraubendruckfeder 48 ver­ mieden, welche dann zu einem Ausfahren der Stange 38 und des Spannrades 36 auf der Zeichnung nach links führt und somit eine Vorspannung des Zahnriemens auf der zugentlasteten Seite bewirkt. Ein Überspringen des Zahnriemens an einem der Zahnriemenräder 12, 16, 18 ist damit mit Sicher­ heit vermieden.

Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel be­ schränkt. Es versteht sich, daß über den Zahnriemen 14 auch noch weite­ re Antriebe verwirktlicht sein können, beispielsweise der Antrieb einer Einspritzpumpe, einer Ölpumpe, einer Wasserpumpe, einer oder mehrerer Ausgleichswellen etc. Auch die Anordnung der zweiten Spanneinrichtung mit dem Spannrad 36 und der Stange 38 kann bei einem Zahnriemen- oder Kettentrieb abweichend von der gezeigten Anordnung sein. Entscheidend ist, daß bei einem Antriebsrichtungswechsel eine dabei entstehende Zahnriemen- oder Kettenlose durch die Spanneinrichtung ausgeglichen wird. Im Falle eines Kettentriebes können anstelle der Spannräder auch Spannschienen als Spannmittel dienen.

Claims (4)

1. Spannvorrichtung für endlose Antriebsmittel, insbesondere für einen Zahnriementrieb, mit zumindest einem Antriebsrad, einem angetriebe­ nen Rad, einem Antriebsmittel und einer Spanneinrichtung, die ein mit einer Kraft F₁ federnd vorgespanntes Spannmittel aufweist und auf das Antriebsmittel auf der zugentlasteten Seite einwirkt, da­ durch gekennzeichnet, daß auf der Zugseite ein zweites mit einer Kraft F₂ federnd vorgespanntes Spannmittel (36) vorgesehen ist, wo­ bei F₁ F₂ ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Spannmittel mit einer geringeren Kraft F₂ als das erste Spannmittel vorgespannt ist und entgegen der Spannrichtung einen festen Anschlag (50) besitzt.

3. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Spannmittel Spannräder (23, 36) sind und daß die erste Spanneinrichtung (22) mit einem Schwingungsdämpfer (24) versehen ist.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Anschlag (50) einen gummielastischen Puffer (52) aufweist.